2024届甘肃省兰州市第五十五中学物理高一下期末综合测试试题含解析

2024届甘肃省兰州市第五十五中学物理高一下期末综合测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、历史上首先正确认识力和运动的关系，批驳“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是（）A．亚里士多德 B．牛顿 C．伽利略 D．笛卡尔2、(本题9分)下列说法符合史实的是（）A．开普勒发现了引力定律 B．卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量C．牛顿通过计算给出了海王星轨道 D．霍金提出了狭义相对论3、(本题9分)如图所示，对下列插图描述正确的是（）A．图甲右上方的路牌所标的“50”因为车辆通行的平均速度B．由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处C．图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性D．图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受重力减小4、(本题9分)某同学在一次投篮表演时将篮球直接投入篮圈，篮圈高度为H，篮球出手高度为h，初速度大小为v，初速度与水平方向夹角为θ，篮球出手点到篮圈的水平距离为L，重力加速度为g．不计空气阻力并把篮球看成质点，已知下面哪组数据可以求出篮球从出手到刚入篮圈的时间（）A．L、θ、vB．H、L、gC．H、θ、vD．H、h、g5、(本题9分)如图所示，一质量为2kg的物块B，静止在光滑水平面上，左侧固定一水平轻质弹簧，另一质量为3kg的物块A向右以5m/s的速度撞击弹簧，整个撞击过程中，两物块的速度始终在一条直线上，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）A．物块A的最终速度大小为3m/sB．物块B的最终速度大小为5m/sC．弹簧的最大弹性势能为15JD．若其他条件不变而仅增大物块A的质量，则物块B的最终速度可能为12m/s6、如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上．运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响．下列说法中正确的是（）A．h一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长B．h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关7、(本题9分)在如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面1、3上的两个点，下列说法中正确的是()A．三个等势面的电势相等B．等势面1的电势高于等势面2的电势C．若将一正电荷由a移到b，电场力做正功D．若将一正电荷由a移到b，电场力做负功8、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小9、(本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功10、(本题9分)下列关于物理学史的描述，正确的是A．牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的B．库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量C．密立根提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，并测出元电荷的电荷量D．富兰克林命名了正负电荷11、下列说法错误的是（）A．一定质量气体，在体积不变的情况下，它的压强与温度t成正比B．气体在趋近绝对零度时，其体积趋于零C．一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高1度，其压强增加D．绝对零度是低温的极限，将来随着技术的发展，也不可能达到12、(本题9分)如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，则（）A．F为恒力B．F的最大功率为0.56WC．回路中的最大电功率等于0.56WD．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C．若木板每次移动距离x=15.00cm，测得A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm．（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表达式为v0=________．（用题给物理量符号表示）（2）小球初速度的测量值为________m/s．（保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合力做功和动能变化的关系”的实验他们设计了如图所示的装置，并配备了以下器材∶打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、砝码、细沙、天平。当小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上未装细沙的小沙桶时，释放小桶，发现滑块处于静止状态，若你是小组中的位成员，要完成该项实验，则∶(1)你认为还需要的测量器材有____________；(2)某同学用天平称量小车和砝码的总质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。实验时为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是____________，实验时首先要做的步骤是_____________；(3)在(2)的基础上，让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1和v2（v1<v2），则本实验最终要验证的数学表达式为________________________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．16、（12分）(本题9分)如图所示，水平地面上左侧有一质量为2m的四分之一光滑圆弧斜槽C，斜槽末端切线水平，右侧有一质量为3m的带挡板P的木板B，木板上表面水平且光滑，木板与地面的动摩擦因数为0.25，斜槽末端和木板左端平滑过渡但不粘连。某时刻，一质量为m的可视为质点的光滑小球A从斜槽顶端静止滚下，重力加速度为g，求:(1)若光滑圆弧斜槽C不固定，圆弧半径为R且不计斜槽C与地面的摩擦，求小球滚动到斜槽末端时斜槽的动能?(2)若斜槽C固定在地面上，小球从斜槽末端滚上木板左端时的速度为v0，小球滚上木板的同时，外界给木板施加大小为v0的水平向右初速度，并且同时分别在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1与F2，且F1=F2=0.5mg。当小球运动到木板右端时(与挡板碰前的瞬间)，木板的速度刚好减为零，之后小球与木板的挡板发生第1次相碰，以后会发生多次碰撞。已知小球与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，小球始终在木板上运动。求:①小球与挡板第1次碰撞后的瞬间，木板的速度大小。②小球与挡板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬间的过程中F1与F2做功之和。17、（12分）(本题9分)如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，现有一质量为m的带电粒子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0=400V电压加速后通过B点进入两板间距为d=0.2m、电压为U=200V的水平放置的平行金属板间，若带电粒子从两块水平平行板的正中间射入，且刚好能从水平放置的平行金属板右侧边缘射出，A、B分别为两块竖直板的中点，q(1)带电粒子通过B点时的速度大小；(2)带电粒子穿出右侧平行金属板时的速度大小；(3)右侧平行金属板的长度。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【详解】历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是伽利略．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．2、B【解析】

A.牛顿发现了万有引力定律，A错误；B.卡文迪许通过扭秤实验测得了引力常量，B正确；C.海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星--海王星，C错误；D.爱因斯坦提出了狭义相对论，D错误．3、C【解析】

A.图甲右上方的路牌所标的“50”为车辆通行的瞬时速度不超过50km/h，故A错误；B.由图乙可推出所有形状规则且质量分布均匀的物体重心均在其几何中心处，故B错误；C.惯性是物体保持原来速度不变的性质，图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性，故C正确；D.图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受支持力减小，但重力不变，故D错误。故选C。4、A【解析】试题分析：已知水平距离L，初速度v和初速度与水平方向的夹角，根据平行四边形定则知，水平分速度vx=vcosθ，则运动的时间考点：考查了平抛运动规律的应用【名师点睛】解决本题的关键知道斜抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解5、C【解析】

AB．当弹簧再次恢复原长时，物块、达到最终速度，根据动量守恒根据能量守恒有联立解得故A、B错误；C．当弹簧压缩至最短时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒有根据能量守恒有联立解得故C正确；D．当弹簧再次恢复原长时，物块、达到最终速度，根据动量守恒和能量守恒知，物块B的最终速度当时，则有物块B的最终速度的最大为，故D错误；故选C。6、B【解析】根据知，运动员在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故A错误．落地时竖直分速度vy＝，则运动员落地的速度v=，初速度越大，落地瞬间速度越大，故B正确．落地时速度方向与水平方向夹角的正切值，可知落地的速度方向与高度有关，故C错误．水平位移由初速度和高度共同决定，则运动员落地的位置与初速度有关，故D错误．故选B．点睛：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．落地的速度方向与初速度和高度有关．7、BC【解析】

根据顺着电场线方向电势降低，可判断三个等势面电势的高低，根据电场力与位移方向夹角与90∘【详解】：A、沿着电场线方向电势降低，所以1、2和3三个等势面中1的电势能最高，3的等势面最低，故A错误，B正确；C、正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由a移到b，力的方向与位移方向的夹角小于90∘，电场力做正功，故C正确，D故选：BC。【点睛】解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：顺着电场线方向电势降低，从而理解等势面之间电势的高低。8、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.9、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；10、ABD【解析】

牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的，选项A正确；库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量，选项B正确；法拉第提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，密立根测出元电荷的电荷量，选项C错误；富兰克林命名了正负电荷，选项D正确；故选ABD.11、ABC【解析】

A.一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，根据：可知压强p与热力学温度T成正比，而：T=t+273故压强与温度t不是成正比，故A错误,符合题意；B.气体趋近于绝对零度时，已液化，气体实验定律已经不适用了，体积也不会趋近于零。故B错误,符合题意。C.一定质量气体发生等容变化，由理定律定律得：则有：气体温度每升高1℃，压强就增加T温度时压强的倍，当0℃=273K，故气体温度每升高1℃，增加的压强等于它在0℃时压强的，故C错误,符合题意；D.根据热力学第三定律可知，热力学温标的零K达不到，故D正确,不符合题意。12、ACD【解析】

AB．对棒受力分析有变形得结合图乙可知联立解得且由可知，F的最大功率为故A正确，B错误；C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为故C正确；D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得即解得金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得解得由功能关系可知故D正确。故选ACD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.5【解析】

（1）在竖直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，联立解得：．（2）根据，代入数据解得：v0=1.5m/s14、刻度尺m<<M平衡摩擦力【解析】

(1)[1]用刻度尺测量计数点间的距离，从而算出运动速度。(2)[2]只有当m<<M时，小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等。[3]平衡摩擦力。(3)[4]动能定理的表达式三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）【解析】

（1）月球表面物体的重力等于万有引力；（2）月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度；（3）根据密度公式，代入月球的质量求解即可．【详解】（1）月球表面物体的重力等于万有引力①解得月球的质量②（2）在月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度，有③由①③